EP0062797A1 - Verfahren zum Betrieb eines einem Luftstrom ausgesetzten Gasbrenners sowie Brenner zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents
Verfahren zum Betrieb eines einem Luftstrom ausgesetzten Gasbrenners sowie Brenner zur Durchführung des Verfahrens Download PDFInfo
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- EP0062797A1 EP0062797A1 EP82102431A EP82102431A EP0062797A1 EP 0062797 A1 EP0062797 A1 EP 0062797A1 EP 82102431 A EP82102431 A EP 82102431A EP 82102431 A EP82102431 A EP 82102431A EP 0062797 A1 EP0062797 A1 EP 0062797A1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F23D—BURNERS
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- F23D14/62—Mixing devices; Mixing tubes
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/02—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone
- F23D14/04—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone induction type, e.g. Bunsen burner
- F23D14/08—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone induction type, e.g. Bunsen burner with axial outlets at the burner head
Definitions
- the invention relates to a method for operating a gas burner exposed to an air flow, which consists of at least one gas nozzle, at least one conical mixing tube and a burner plate, which is arranged in a shaft-shaped housing and the exhaust gas of which flows with the air flow flowing through the housing, if necessary after dispensing Heat to a heat exchanger, is mixed and burner to carry out the process.
- the air flow, the influences of which the burner is exposed to, can, for. B. caused by a blower or the draft of a fireplace.
- gas burners are used to directly heat a fan air flow by mixing the burner exhaust gases with the air flow.
- the previously used premix burners are only supplied with a part of the air required for combustion by the injector effect of the gas through the mixing tube. The rest of the air needed for complete combustion diffuses into the resulting flames. If these burners are placed directly in a forced air stream, they may be confined to a particular burner heat load only with a specific throughput of blown air and in most> cases be driven. A change in the temperature of the blower air flow by changing the burner heat load or changing the blower air quantity is only possible in a narrow range because this changes the flame stability, so that there is a risk that the burner will work unhygienically, ie with incomplete combustion, or that the flames will go out.
- the burner must be arranged outside the fan air flow, with the new disadvantage that the heat radiated from the burner housing does not contribute to the heating of the air flow.
- the heat content contained in the fuel can therefore not be fully used to heat the air flow.
- space must be available for the burner outside the blower duct, which often causes problems, particularly in the case of household appliances.
- the object of the invention is to provide a generic method for operating a gas burner and a burner for carrying out the method by which a low-pollutant, in particular low NOx exhaust gas is generated and the independent of the thermal load of the burner and on the flow rate or optimal combustion and utilization of the heat content of the fuel is achieved by the throughput of the air in the housing.
- the burner should allow a high heat load, which can be changed over a wide range and should be as compact and structurally simple as possible.
- the invention first teaches to draw a larger than the amount of combustion air required according to the respective heat load solely with the aid of the pulse of the fuel gas flowing into the mixing tube from the gas flow transverse to the flow direction of the air from the air stream and the formation of a differential pressure between the mixing tube inlet and exhaust gas outlet in the air stream to prevent with the help of flow guide plates.
- An essential feature of the method according to the invention is to switch off the effect of the air flow on the burner operation and at the same time to create the possibility of taking the total amount of combustion air required from the air flow before the combustion.
- This is achieved in that, in the burner according to the invention for carrying out the method, on the one hand the gas nozzle and the mixing tube inlet and the flames on the burner plate are protected from direct access to air, and on the other hand in that the flow cross sections for the air are of the same size and thus the flow velocity the air in the area of the flow guide plates are kept almost the same.
- the latter measure ensures that within the flow guide plates, ie. H.
- the same pressure prevails both in the vicinity of the mixing tube inlet and on the flame side of the burner plate or at the exhaust gas inlet into the air flow - regardless of the air flow.
- the burner can therefore work completely independently of the amount or flow rate of the air flowing around it. Changes in the throughput of air and congestion behind the burner have no effect on the amount of air drawn in by the burner and consequently on flame stability and burnout. As a result, the burner according to the invention can be operated in a large thermal load range without the air ratio and thus the flame stability changing.
- the burner has a burner plate which is connected to the mixing tube and is made of a good heat-conducting material and has a multiplicity of mixture passage openings, at least 4 openings per cm 2 , which are distributed over the entire burner plate cross section.
- cooling fins made of a good heat-conducting material, which protrude into the air flow and dissipate heat from the burner plate to the air, or a cooling coil through which water flows, so that the burner plates temperature remains almost constant.
- the NO x content of the burner exhaust gas is extremely low because the flame temperature is homogeneous and lower than in burners in which only part of the required combustion air is mixed with the gas is premixed.
- the exhaust gas is used to directly heat the air flow, there is a risk of possible damage to the goods or persons coming into contact with the exhaust gas or the exhaust gas / air mixture
- FIGS. 1 and 2 can, for. B. used in a household clothes dryer.
- the burner is arranged concentrically in the cylindrical, horizontally lying shaft-shaped housing 1, through which the dry air to be heated flows, which is conveyed by a blower (not shown).
- the burner consists essentially of the gas nozzle 2 and the conical mixing tube 3 with the inlet opening 8, to which the burner plate 4 is connected.
- the well heat-conducting material z. B. copper existing burner plate 4 has one Nominal heat load of 5 kW about 500 mixture passage openings 14 which are evenly distributed over the entire burner plate cross section of about 50 cm 2 .
- the heat load on the burner plate is so great that the plate must be cooled in order to prevent it from overheating and thus preventing the air ratio from changing or the flames from flashing back.
- cooling fins 7 which also consist of a good heat-conducting material and which protrude into the air flow and transfer the burner plate heat to the air.
- the burner plate temperature is kept almost constant even when the burner load changes.
- the burner plate including the cooling fins can be cast from one part.
- the gas nozzle 2 and the lower part of the mixing tube 3 are surrounded by the flow guide plate 5, which consists of a hemispherical lower part and a subsequent cylinder jacket.
- both cylindrical flow guide plates 5 and 6 is equal to the diameter of the burner plate 4, so that the free flow cross-section for the blower air - which is formed by the flow guide plates 5, 6 and the wall of the housing 1 - and thus their flow speed in the area of the flow guide plates is about the same size. In this way the influence of the fan air on the burner is switched off. It is therefore possible to reduce the heat load on the burner to less than 50% of its nominal heat load, regardless of the fan air flow.
- the mixing tube 3 Immediately in front of the burner plate, the mixing tube 3 has a short cylindrical section for better mixing of the fuel gas / combustion air mixture. -
- the air ratio of the burner is about 1.05 to 1.35 at a nominal heat load of 5 kW when using natural gas, depending on the calorific value.
- the cross section of the shaft-shaped housing 1, burner parts and the flow guide plates can deviate from the shape described in the previous example.
- the housing can have, for example, a rectangular or conically widening cross section.
- the outer shape of the burner plate and the guide plates can also be made rectangular in accordance with the shape of the housing; however, a cylindrical design is also possible. If the diameter of the housing changes in the area of the burner, the diameter of the flow guide plates must change accordingly and z. B. with a conical extension form a larger opening angle than the air shaft, since otherwise the condition of the same flow cross-sections for the blower air would not be met.
- the shaft-shaped housing does not have to be horizontal, as in the example above, but can be arranged as desired, depending on the space available.
- the blower effect is based on the buoyancy or draft of the exhaust gases in the chimney.
- the burner plate 4 is also cooled due to the large surface heat load, specifically with the help of the cooling coil 13 attached to the burner plate edge (4), through which the already heated service or heating water flows as a cooling medium.
- the flow guide plate 6 connects the burner to the heat exchanger 10 and is at the same time the lateral boundary of the combustion chamber 12.
- the flow guide plates 5 and 6 cause the formation of a differential pressure between the mixing pipe inlet 8 ′ and the exhaust gas outlet 9 into the air flow — here behind the heat exchanger 10 - prevents.
- the gas water heater is arranged vertically, a lift occurs in the combustion chamber, which only affects the surface of the burner, but not the air supply to the injectors, and thus influences the air ratio with changing loads. This buoyancy can be prevented either by horizontal arrangement of the gas water heater or by measures such as. B. are mentioned in the unpublished patent application P 30 18 752.1, can be compensated.
- the housing 1 forms, together with the flow guide plates 5 and 6 according to the invention, a constant free flow cross section for the air. A larger than the amount of air required for complete combustion is sucked in according to the invention with the help of the gas jets emerging from the gas nozzles 2, transverse to the flow direction of the air, completely independently of the changing chimney draft.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines einem Luftstrom ausgesetzten Gasbrenners, der aus mindestens einer Gasdüse, mindestens einem konischen Mischrohr und einer Brennerplatte besteht, der in einem schachtförmigen Gehäuse angeordnet ist und dessen Abgas mit dem das Gehäuse durchströmenden Luftstrom, ggf. nach Abgabe von Wärme an einen Wärmetauscher, gemischt wird sowie Brenner zur Durchführung des Verfahrens.
- Der Luftstrom, dessen Einflüssen der Brenner ausgesetzt ist, kann z. B. durch ein Gebläse oder den Zug eines Kamines verursacht werden.
- Bei Wäschetrocknern für Haushalt und Gewerbe, beim Erwärmen von Raumluft mit sog. Make-up-air-Geräten oder bei Umluftback- öfen dienen Gasbrenner zur direkten Erhitzung eines Gebläseluftstromes durch Mischen der Brennerabgase mit dem Luftstrom.
- Dieses direkte Erhitzen eines Luftstromes ist energetisch sehr vorteilhaft, weil auf diese Weise der gesamte Wärmeinhalt des Abgases genutzt und damit der Brennstoff optimal verwertet wird. Da jedoch die Abgase der bisher verwendeten Vormischbrenner systembedingt einen relativ hohen Schadstoffanteil, insbesondere NOX-Gehalt aufweisen, der sich negativ auf das mit dem Gebläseluft-Abgas-Gemisch in Kontakt kommende Gut auswirken könnte, ist das Anwendungsgebiet der Direktheiz-Brenner eingeschränkt.
- Den bisher verwendeten Vormischbrennern wird nur ein Teil der für die Verbrennung benötigten Luft durch Injektorwirkung des Gases durch das Mischrohr zugeführt. Die restliche für eine vollständige Verbrennung benötigte Luft diffundiert in die entstehenden Flammen. Wenn diese Brenner direkt in einem Gebläseluftstrom angeordnet sind, können sie nur bei einem bestimmten Durchsatz an Gebläseluft und in den meisten > Fällen nur bei einer bestimmten Brennerwärmebelastung betrieben werden. Temperaturänderung des Gebläseluftstromes durch Änderung der Brennerwärmebelastung oder Änderung der Gebläseluftmenge sind nur in einem engen Bereich möglich, weil sich dadurch die Flammenstabilität verändert, so daß die Gefahr besteht, daß der Brenner unhygienisch, d. h. mit unvollständiger Verbrennung arbeitet oder daß die Flammen erlöschen.
- Ein Rückstau der Gebläseluft hinter dem Brenner, bedingt durch Hindernisse im Luftweg, z. B. die zu trocknende Wäsche, wirkt sich ebenfalls stark störend auf den Betrieb der Brenner aus.
- Will man diese Nachteile vermeiden, muß der Brenner außerhalb des Gebläseluftstromes angeordnet sein, mit dem neuen Nachteil, daß die vom Brennergehäuse abgestrahlte Wärme nicht zur Erhitzung des Luftstromes beiträgt. Der im Brennstoff enthaltene Wärmeinhalt kann also nicht vollständig zur Erwärmung des Luftstromes ausgenutzt werden. Außerdem muß für den Brenner außerhalb des Gebläseluftschachtes Platz zur Verfügung stehen, was oftmals, insbesondere bei Haushaltsgeräten, Probleme mit sich bringt.
- Für Brenner, die nicht im Einflußbereich eines Luftstromes bzw. Gebläses angeordnet sind, ist zwar bekanntlich ein schadstoffarmes Abgas dadurch zu erreichen, daß dem Brenner die gesamte benötigte Verbrennungsluft vor der Verbrennung,z.B.durch Selbstansaugung mit Hilfe des Gasimpulseszugeführt wird. Da diese überstöchiometrisch vormischenden Brenner bisher nicht in einem durch äußeren Druck oder Sog beeinflußten Luftstrom betrieben werden können, insbesondere dann nicht, wenn sowohl die Brennerbelastung als auch die Luftmenge variabel sein sollen, gelten für sie ebenfalls die im vorherigen Absatz aufgezählten Nachteile.
- Bei atmosphärischen Brennern (d. h. Brennern ohne Gebläse) die einem Kaminzug ausgesetzt sind, z. B. in Gaswasserheizern mit direktem Kaminanschluß, verändert sich die Menge der Luft, die am Brenner entlangströmt bzw. die Luftmenge, die in den Ansaugbereich des bzw. der Injektoren gelangt, mit der Größe des Kaminzuges, der sich u. a. durch atmosphärische Einflüsse ändert. Die Folge ist, daß die Luftzahl des Brenners schwankt, was entweder eine unvollständige Verbrennung oder eine Wirkungsgradverschlechterung zur Folge hat. Es gibt zwar Möglichkeiten, die am Brenner entlangströmende Luftmenge vom Kaminzug unabhängig zu machen, z. B. durch Steuerung bzw. Regelung der Luftmenge mit Hilfe der in der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung P 30 10 014.2 genannten Luftklappen. Jedoch sind diese Maßnahmen konstruktiv aufwendig.
- Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Verfahren zum Betrieb eines Gasbrenners und einen Brenner zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, mit dem ein schadstoffarmes, insbesondere NOX-armes Abgas erzeugt wird und mit dem unabhängig von der Wärmebelastung des Brenners sowie von der Strömungsgeschwindigkeit bzw. vom Durchsatz der Luft im Gehäuse eine optimale Verbrennung und Nutzung des Wärmeinhaltes des Brennstoffes erreicht wird.
- Der Brenner soll eine hohe Wärmebelastung erlauben, die in einem großen Bereich veränderbar ist und möglichst kompakt und konstruktiv einfach aufgebaut sein.
- Diese Aufgaben werden gelöst, durch die in den Ansprüchen 1 bis 6 genannten Maßnahmen und Merkmalen.
- Die Erfindung lehrt zunächst, eine größere als die entsprechend der jeweiligen Wärmebelastung benötigte Verbrennungsluftmenge allein mit Hilfe des Impulses des aus der Gasdüse in das Mischrohr strömenden Brenngases quer zur Strömungsrichtung der Luft aus dem Luftstrom anzusaugen und die Ausbildung eines Differenzdruckes zwischen Mischrohreintritt und Abgasaustritt in den Luftstrom mit Hilfe von Strömungsführungsblechen zu verhindern.
- Ein wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es, die Wirkung der Luftströmung auf den Brennerbetrieb auszuschalten und gleichzeitig die Möglichkeit zu schaffen, die gesamte benötigte Verbrennungsluftmenge vor der Verbrennung aus dem Luftstrom zu entnehmen. Das wird dadurch erreicht, daß bei dem erfindungsgemäßen Brenner zur Durchführung des Verfahrens einerseits die Gasdüse und der Mischrohreintritt sowie die Flammen an der Brennerplatte vor einem unmittelbaren Zutritt von Luft geschützt sind, und andererseits dadurch, daß die Strömungsquerschnitte für die Luft gleichgroß und damit die Strömungsgeschwindigkeit der Luft im Bereich der Strömungsführungsbleche nahezu gleich gehalten werden. Durch die zuletzt genannte Maßnahme wird erreicht, daß innerhalb der Strömungsführungsbleche, d. h. sowohl in der Umgebung des Mischrohreintritts als auch auf der Flammenseite der Brennerplatte bzw. am Abgaseintritt in den Luftstrom - unabhängig vom Luftstrom - der gleiche Druck herrscht.
- Der Brenner kann also völlig unabhängig von der Menge bzw. Strömungsgeschwindigkeit der ihn umströmenden Luft arbeiten. Änderungen des Mengendurchsatzes der Luft sowie Stauungen hinter dem Brenner haben keinerlei Wirkung auf die vom Brenner angesaugte Luftmenge und infolgedessen auf die Flammenstabilität und den Ausbrand. Infolgedessen kann der erfindungsgemäße Brenner in einem großen Wärmebelastungsbereich betrieben werden, ohne daß sich die Luftzahl und damit die Flammenstabilität verändert.
- Der Brenner besitzt eine sich an das Mischrohr anschließende Brennerplatte aus gut wärmeleitendem Material, die eine Vielzahl von Gemischdurchtrittsöffnungen aufweist, mindestens 4 Öffnungen pro cm2, die über den gesamten Brennerplattenquerschnitt verteilt sind.
- Insbesondere bei Brennern hoher Leistung befinden sich am Umfang der Brennerplatte mehrere Kühlrippen aus gut wärmeleitendem Material, die in den Luftstrom hineinragen und Wärme von der Brennerplatte an die Luft abführen oder eine wasserdurchflossene Kühlschlange, so daß die Brennerplattentemperatur nahezu konstant bleibt.
- Bedingt durch die vollständige Vormischung des Brenngases mit einer größeren als der zur vollständigen Verbrennung benötigten Luftmenge ist der NOX-Gehalt des Brennerabgases außerordentlich gering, weil die Flammentemperatur homogen und geringer ist als bei Brennern, bei denen nur ein Teil der benötigten Verbrennungsluft mit dem Gas vorgemischt wird. Bei Anwendungsfällen, bei denen das Abgas zur direkten Erhitzung des Luftstromes dient, besteht die Gefahr einer möglichen Schädigung des mit dem Abgas bzw. dem Abgas-Luft-Gemisch in Kontakt kommenden Gutes bzw. von Personen bei Anwendung
- des Erfindungsgegenstandes daher nicht. Weil der Brenner direkt im Luftstrom angeordnet ist, trägt die vom Brennergehäuse abgestrahlte Wärme zur Erhitzung des Luftstromes bei, so daß praktisch der gesamte Wärmeinhalt des Brenngases zur Erwärmung des Luftstromes dient. Das erfindungsgemäße Verfahren, vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes und deren Wirkungsweisen werden anhand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen nachstehend näher erläutert. Es zeigen schematisch
- Fig. 1 einen Axialschnitt eines erfindungsgemäßen Brenners,
- Fig. 2 eine Hälfte des Schnittes A-B in Figur 1,
- Fig. 3 den Axialschnitt einer anderen Brennerausführung und -anordnung.
- In allen Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugsziffern versehen. Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsform kann z. B. in einem Haushaltswäschetrockner verwendet werden. Der Brenner ist konzentrisch in dem zylindrischen, waagerecht liegenden schachtförmigen Gehäuse 1 angeordnet, das von der zu erhitzenden Trockenluft durchströmt wird, die von einem nicht dargestellten Gebläse gefördert wird.
- Der Brenner besteht im wesentlichen aus der Gasdüse 2 und dem konischen Mischrohr 3 mit der Eintrittsöffnung 8, an das sich die Brennerplatte 4 anschließt. Die aus gut wärmeleitendem Material z. B. Kupfer bestehende Brennerplatte 4 besitzt bei einer Nennwärmebelastung von 5 kW etwa 500 Gemischdurchtrittsoffnungen 14 die gleichmäßig über den gesamten Brennerplattenquerschnitt von ca. 50 cm2 verteilt sind. Die Bohrungen, deren Durchmesser etwa 2 mm beträgt, erweitern sich zur Flammenseite hin geringfügig, um ein gutes Ausströmverhalten zu gewährleisten. Die Wärmebelastung der Brennerplatte ist so groß, daß die Platte, um Ihre überhitzung und damit eine Veränderung der Luftzahl oder ein Rückschlagen der Flammen zu verhindern, gekühlt werden muß. Am Umfang der Brennerplatte befinden sich daher acht ebenfalls aus gut wärmeleitendem Material bestehende Kühlrippen 7, die in den Luftstrom hineinragen und die Brennerplattenwärme an die Luft übertragen. Die Brennerplattentemperatur wird dadurch auch bei Veränderungen der Brennerbelastung nahezu konstant gehalten. - Andere als die dargestellten Ausführungsformen der Kühlrippen sind ebenfalls möglich. Beispielsweise kann die Brennerplatte einschließlich der Kühlrippen aus einem Teil gegossen werden. - Die Gasdüse 2 und der untere Teil des Mischrohres 3 sind von dem Strömungsführungsblech 5 umgeben, das aus einem halbkugelförmigen unteren Teil und einem sich anschließenden Zylindermantel besteht. Ein weiteres zylindrisches Strömungsführungsblech 6, dessen Länge etwa der dreifachen Flammenlänge entspricht, schließt sich an die Brennerplatte 4 an. Der Durchmesser beider zylindrischer Strömungsführungsbleche 5 und 6 ist gleich dem Durchmesser der Brennerplatte 4, so daß der freie Strömungsquerschnitt für die Gebläseluft - der von den Strömungsführungsblechen 5, 6 und der Wand des Gehäuses 1 gebildet wird - gleich und damit deren Strömungsgeschwindigkeit im Bereich der Strömungsführungsbleche etwa gleich groß ist. Auf diese Weise wird der Einfluß der Gebläseluft auf den Brenner ausgeschaltet. Es ist deshalb möglich, die Wärmebelastung des Brenners völlig unabhängig vom Gebläseluftstrom bis auf weniger als 50 % seiner Nennwärmebelastung zu drosseln.
- Mit Hilfe des Impulses des in das Mischrohr eintretenden Gasstrahles wird die gesamte an der Verbrennung beteiligte Luft quer zur Strömungsrichtung des Luftstromes angesaugt. Eine größere als die für eine vollständige Verbrennung benötigte Luftmenge sowie das Brenngas gelangen über das Mischrohr 3, in dem die Vormischung stattfindet, zur Brennerplatte 4, hinter der das Gas in Form von sehr kurzen Flammen verbrennt. Eine genügend große Luftzufuhr wird bekanntermaßen z. B. dadurch gewährleistet, daß der engste Durchmesser des Mischrohres - das einen öffnungswinkel von ca. 4° - 5° haben sollte - bei Verbrennung von Erdgas etwa das fünfzehnfache des Gas-Düsendurchmessers beträgt. Das Mischrohr erweitert sich anschließend bis auf den Durchmesser der Brennerplatte 4, an der es mündet. Unmittelbar vor der Brennerplatte ist das Mischrohr 3 zur besseren Durchmischung des Brenngas-Verbrennungsluft-Gemisches ein kurzes Stück zylindrisch ausgeführt. - Die Luftzahl des Brenners beträgt bei einer Nennwärmebelastung von 5 kW bei Einsatz von Erdgas, je nach Heizwert etwa 1,05 bis 1,35.
- Der Querschnitt des schachtförmigen Gehäuses 1, von Brennerteilen und der Strömungsführungsbleche kann von der im vorstehenden Beispiel beschriebenen Form abweichen. Insbesondere kann das Gehäuse einen beispielsweise rechteckigen oder sich konisch erweiternden Querschnitt aufweisen. Im erstgenannten Fall kann die äußere Form der Brennerplatte und der Führungsbleche der Form des Gehäuses entsprechend ebenfalls rechteckig ausgeführt werden; eine zylindrische Ausführung ist jedoch ebenfalls möglich. Wenn sich der Durchmesser des Gehäuses im Bereich des Brenners ändert, muß der Durchmesser der Strömungsführungsbleche sich entsprechend ändern und z. B. bei konischer Erweiterung einen größeren öffnungswinkel bilden als der Luftschacht, da anderenfalls die Bedingung der gleichen Strömungsquerschnitte für die Gebläseluft nicht erfüllt wäre. Das schachtförmige Gehäuse muß nicht wie im vorstehenden Beispiel waagerecht liegen, sondern kann je nach dem zur Verfügung stehendem Platz beliebig angeordnet sein.
- Da das Abgas nur über den Gebläseluftstrom abgeführt werden kann, ist eine Strömungsüberwachung für den Gebläseluftstrom erforderlich, die unterhalb einer Mindestluftströmung den Brenner abschaltet.
- Bei dem in Fig. 3 dargestellten direkt an einen Abgaskamin 11 angeschlossenen Gaswasserheizer (ohne Strömungssicherung) geht die Gebläsewirkung vom Auftrieb bzw. Zug der Abgase im Kamin aus. In diesem Fall sind zwei Gasdüse/Mischrohrsysteme 2, 3 vorhanden, die eine gemeinsame Brennerplatte beaufschlagen. Die Brennerplatte 4 wird ebenfalls aufgrund der großen Flächen-Wärmebelastung gekühlt und zwar mit Hilfe der am Brennerplattenrand (4) befestigten Kühlschlange 13 durch die bereits erhitztes Brauch- oder Heizungswasser als Kühlmedium fließt.
- Das Strömungsführungsblech 6 verbindet den Brenner mit dem Wärmetauscher 10 und ist gleichzeitig die seitliche Begrenzung der Brennkammer 12. Auch hier wird durch die Strömungsführungsbleche 5 und 6 die Ausbildung eines Differenzdruckes zwischen dem Mischrohreintritt 8'und dem Abgasaustritt 9 in den Luftstrom - hier hinter dem Wärmetauscher 10 - verhindert. Bei senkrecht stehender Anordnung des Gaswasserheizers entsteht in der Brennkammer ein Auftrieb, der sich nur auf die Brenneroberfläche, nicht aber auf die Luftzufuhr zu den Injektoren auswirkt und damit bei wechselnder Belastung die Luftzahl beeinflußt. Dieser Auftrieb kann entweder durch waagerechte Anordnung des Gaswasserheizers verhindert werden oder aber durch Maßnahmen, wie sie z. B. in der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung P 30 18 752.1 genannt sind, kompensiert werden.
- Das Gehäuse 1 bildet gemeinsam mit den erfindungsgemäßen Strömungsführungsblechen 5 und 6 einen konstanten freien Strömungsquerschnitt für die Luft. Eine größere als die zur vollständigen Verbrennung benötigte Luftmenge wird entsprechend der Erfindung mit Hilfe der aus den Gasdüsen 2 austretenden Gasstrahlen quer zur Strömungsrichtung der Luft völlig unabhängig von dem wechselnden Kaminzug angesaugt.
- Bei einem derart ausgebildeten Gaswasserheizer kann auf die sonst notwendige Strömungssicherung verzichtet werden, wodurch deren negative Auswirkungen, insbesondere der Abgasaustritt in den Aufstellungsraum, vermieden wird. Eine Strömungsüberwachung des Luftstromes ist auch bei diesem Ausführungsbeispiel erforderlich.
Claims (6)
dadurch gekennzeichnet,
daß eine größere als die entsprechend der jeweiligen Wärmebelastung benötigte Verbrennungsluftmenge allein mit Hilfe des Impulses des aus einer Gasdüse (2) in ein Mischrohr (3) strömenden Brenngases quer zurströmungsrichtung der Luft aus dem Luftstrom angesaugt, und die Ausbildung eines Differenzdruckes zwischen Mischrohreintritt (8) und Abgasaustritt (9) in den Luftstrom mit Hilfe von Strömungsführungsblechen (5, 6) verhindert wird.
daß die sich an das Mischrohr (3) anschließende Brennerplatte (4) aus gut wärmeleitendem Material besteht und eine Vielzahl von Gemischdurchtrittsöffnungen (14), mindestens 4 Öffnungen pro cm2, aufweist, die über den gesamten Brennerplattenquerschnitt verteilt sind, und daß mindestens die Gasdüse (2) und der untere Teil des Mischrohres (3) sowie die Flammenzone hinter der Brennerplatte (4) von Strömungsführungsblechen (5, 6) umgeben sind, die gemeinsam mit den Wänden des Gehäuses (1) einen gleichgroßen freien Strömungsquerschnitt für den Luftstrom bilden.
dadurch gekennzeichnet,
daß sich am Umfang der Brennerplatte (4) mehrere Kühlrippen (7) aus gut wärmeleitendem Material befinden, die in den Luftstrom hineinragen.
daß sich am Umfang der Brennerplatte (4) eine wasserdurchflossene Kühlschlange (13) befindet.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Brennerplatte (4) rund ausgeführt ist, und daß das Strömungsführungsblech (5) im Bereich der Gasdüse (2) und der Eintrittsöffnung (8) des Mischrohres (3) als Halbkugel oder Kegel mit sich anschließendem Zylindermantel und das Strömungsführungsblech (6) im Bereich der Verbrennungszone als sich an die Brennerplatte (4) anschließender Zylindermantel ausgeführt sind, wobei der Durchmesser beider zylindrischer Strömungsführungsbleche (5, 6) jeweils dem Durchmesser der Brennerplatte (4) entspricht.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Länge des Strömungsführungsbleches (6) im Bereich der Flammenzone etwa das zwei- bis siebenfache, vorzugsweise etwa das drei- bis fünffache, der Flammenlänge beträgt.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT82102431T ATE15536T1 (de) | 1981-04-03 | 1982-03-24 | Verfahren zum betrieb eines einem luftstrom ausgesetzten gasbrenners sowie brenner zur durchfuehrung des verfahrens. |
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| DE3113416 | 1981-04-03 | ||
| DE3113416A DE3113416A1 (de) | 1981-04-03 | 1981-04-03 | Verfahren zum betrieb eines einem luftstrom ausgesetzten gasbrenners sowie brenner zur durchfuehrung des verfahrens |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP0062797A1 true EP0062797A1 (de) | 1982-10-20 |
| EP0062797B1 EP0062797B1 (de) | 1985-09-11 |
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ID=6129204
Family Applications (1)
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| EP82102431A Expired EP0062797B1 (de) | 1981-04-03 | 1982-03-24 | Verfahren zum Betrieb eines einem Luftstrom ausgesetzten Gasbrenners sowie Brenner zur Durchführung des Verfahrens |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4457704A (de) |
| EP (1) | EP0062797B1 (de) |
| AT (1) | ATE15536T1 (de) |
| CA (1) | CA1192829A (de) |
| DE (1) | DE3113416A1 (de) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4752213A (en) * | 1985-11-06 | 1988-06-21 | Gaz De France | Forced-air gas burner |
| FR2658268A1 (fr) * | 1990-02-09 | 1991-08-16 | Polidoro Aldo | Bruleur a gaz a faible teneur en produits nitreux. |
| WO1992012381A1 (de) * | 1991-01-07 | 1992-07-23 | Ruhrgas Aktiengesellschaft | Gasbrenner und verfahren zu seinem betreiben |
| US5423675A (en) * | 1993-11-08 | 1995-06-13 | Kratsch; Kenneth | Burner mixing chamber |
| US5658139A (en) * | 1990-11-16 | 1997-08-19 | American Gas Association | Low NOX burner |
| CN107013912A (zh) * | 2017-05-31 | 2017-08-04 | 深圳智慧能源技术有限公司 | 自冷却引射式燃烧装置 |
| WO2019001486A1 (zh) * | 2017-06-28 | 2019-01-03 | 青岛海尔洗衣机有限公司 | 燃烧筒、加热装置及干衣设备 |
Families Citing this family (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61110875A (ja) * | 1984-11-01 | 1986-05-29 | 三菱油化エンジニアリング株式会社 | 輻射加熱装置 |
| FR2597578B1 (fr) * | 1985-10-25 | 1991-02-08 | Rinnai Kk | Appareil a bruleur, notamment chauffe-eau, muni d'une soufflante |
| US4680008A (en) * | 1986-12-08 | 1987-07-14 | Northern Telecom Limited | High temperature furnace for integrated circuit manufacture |
| DE8703983U1 (de) * | 1987-03-17 | 1988-07-21 | Viessmann Werke GmbH & Co, 3559 Allendorf | Gas-Flächenbrenner für Heizungskessel |
| US5156002A (en) * | 1990-03-05 | 1992-10-20 | Rolf J. Mowill | Low emissions gas turbine combustor |
| DE4208611C2 (de) * | 1992-03-18 | 1995-05-18 | Ruhrgas Ag | Atmosphärischer Gasbrenner mit einem schachtförmigen, einen Luftstrom führenden Gehäuse |
| US5613357A (en) * | 1993-07-07 | 1997-03-25 | Mowill; R. Jan | Star-shaped single stage low emission combustor system |
| US5572862A (en) * | 1993-07-07 | 1996-11-12 | Mowill Rolf Jan | Convectively cooled, single stage, fully premixed fuel/air combustor for gas turbine engine modules |
| US5628182A (en) * | 1993-07-07 | 1997-05-13 | Mowill; R. Jan | Star combustor with dilution ports in can portions |
| US5638674A (en) * | 1993-07-07 | 1997-06-17 | Mowill; R. Jan | Convectively cooled, single stage, fully premixed controllable fuel/air combustor with tangential admission |
| US5377483A (en) * | 1993-07-07 | 1995-01-03 | Mowill; R. Jan | Process for single stage premixed constant fuel/air ratio combustion |
| US6220034B1 (en) | 1993-07-07 | 2001-04-24 | R. Jan Mowill | Convectively cooled, single stage, fully premixed controllable fuel/air combustor |
| US5681159A (en) * | 1994-03-11 | 1997-10-28 | Gas Research Institute | Process and apparatus for low NOx staged-air combustion |
| US6071115A (en) * | 1994-03-11 | 2000-06-06 | Gas Research Institute | Apparatus for low NOx, rapid mix combustion |
| NO179883C (no) * | 1994-10-14 | 1997-01-08 | Ulstein Turbine As | Drivstoff-/luftblandingsanordning |
| US5924276A (en) * | 1996-07-17 | 1999-07-20 | Mowill; R. Jan | Premixer with dilution air bypass valve assembly |
| US5957682A (en) * | 1996-09-04 | 1999-09-28 | Gordon-Piatt Energy Group, Inc. | Low NOx burner assembly |
| US6925809B2 (en) | 1999-02-26 | 2005-08-09 | R. Jan Mowill | Gas turbine engine fuel/air premixers with variable geometry exit and method for controlling exit velocities |
| US6729874B2 (en) * | 2000-07-27 | 2004-05-04 | John Zink Company, Llc | Venturi cluster, and burners and methods employing such cluster |
| US6652268B1 (en) | 2003-01-31 | 2003-11-25 | Astec, Inc. | Burner assembly |
| US6923643B2 (en) * | 2003-06-12 | 2005-08-02 | Honeywell International Inc. | Premix burner for warm air furnace |
| US20080280243A1 (en) * | 2003-10-02 | 2008-11-13 | Malcolm Swanson | Burner assembly |
| GB0424967D0 (en) * | 2004-11-12 | 2004-12-15 | Hamworthy Combustion Eng Ltd | Incinerator for boil-off gas |
| US8104192B2 (en) * | 2005-03-31 | 2012-01-31 | Lg Electronics Inc. | Laundry dryer |
| US20070048685A1 (en) * | 2005-09-01 | 2007-03-01 | General Electric Company | Fuel burner |
| AU2007203890B2 (en) * | 2006-01-03 | 2010-07-15 | Lg Electronics Inc. | Dryer |
| RU2338121C1 (ru) * | 2007-02-21 | 2008-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный горный университет" (МГГУ) | Устройство для сжигания взрывоопасных газовых смесей |
| EP2864702B1 (de) * | 2012-06-22 | 2017-02-22 | Ferndale Investments Pty Ltd | Heizungsbrenner |
| CN107062225B (zh) * | 2017-05-31 | 2023-09-19 | 深圳智慧能源技术有限公司 | 自冷却引射式燃烧器 |
| CN109579004B (zh) * | 2018-11-09 | 2020-06-23 | 鞍钢股份有限公司 | 一种低温低NOx天然气燃烧系统及燃烧方法 |
| CN109579003B (zh) * | 2018-11-09 | 2020-06-23 | 鞍钢股份有限公司 | 一种组合型内燃式低温低NOx天然气燃烧器及燃烧方法 |
| CN110822424B (zh) * | 2019-11-22 | 2021-10-19 | 青岛天正洁能环保科技有限公司 | 一种静态混风器 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2582577A (en) * | 1947-09-25 | 1952-01-15 | Zink | Gas-air burner provided with antiflashback member |
| DE2042364A1 (de) * | 1969-08-26 | 1971-06-09 | Mitsubishi Electric Corp | Heizgerat zur Erzeugung von Heiß wasser oder Heißluft |
| DE2348953A1 (de) * | 1972-09-28 | 1974-04-11 | Tri Men Manufacturing Inc | Gasbrenner fuer fahrzeugheizungen |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3273621A (en) * | 1966-09-20 | Burner assembly | ||
| US3689040A (en) * | 1970-11-30 | 1972-09-05 | Commercial Propane Corp | Portable space heater and gas burner for the same |
| US3917442A (en) * | 1971-11-10 | 1975-11-04 | Dimiter S Zagoroff | Heat gun |
| US4226087A (en) * | 1979-03-01 | 1980-10-07 | United Technologies Corporation | Flameholder for gas turbine engine |
| DE3010014C2 (de) * | 1980-03-15 | 1987-01-15 | Gaswärme-Institut e.V. | Vorrichtung zur Einstellung des Verbrennungsluftstromes bei Brenngasverbrauchern |
| DE3018752A1 (de) * | 1980-05-16 | 1981-11-26 | Ruhrgas Ag, 4300 Essen | Vorrichtung zum steuern der verbrennungsluftmenge bei gasverbrauchseinrichtungen mit injektorbrennern |
-
1981
- 1981-04-03 DE DE3113416A patent/DE3113416A1/de active Granted
-
1982
- 1982-03-24 EP EP82102431A patent/EP0062797B1/de not_active Expired
- 1982-03-24 AT AT82102431T patent/ATE15536T1/de not_active IP Right Cessation
- 1982-04-02 CA CA000400418A patent/CA1192829A/en not_active Expired
- 1982-04-02 US US06/364,879 patent/US4457704A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2582577A (en) * | 1947-09-25 | 1952-01-15 | Zink | Gas-air burner provided with antiflashback member |
| DE2042364A1 (de) * | 1969-08-26 | 1971-06-09 | Mitsubishi Electric Corp | Heizgerat zur Erzeugung von Heiß wasser oder Heißluft |
| DE2348953A1 (de) * | 1972-09-28 | 1974-04-11 | Tri Men Manufacturing Inc | Gasbrenner fuer fahrzeugheizungen |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4752213A (en) * | 1985-11-06 | 1988-06-21 | Gaz De France | Forced-air gas burner |
| FR2658268A1 (fr) * | 1990-02-09 | 1991-08-16 | Polidoro Aldo | Bruleur a gaz a faible teneur en produits nitreux. |
| US5658139A (en) * | 1990-11-16 | 1997-08-19 | American Gas Association | Low NOX burner |
| WO1992012381A1 (de) * | 1991-01-07 | 1992-07-23 | Ruhrgas Aktiengesellschaft | Gasbrenner und verfahren zu seinem betreiben |
| US5423675A (en) * | 1993-11-08 | 1995-06-13 | Kratsch; Kenneth | Burner mixing chamber |
| CN107013912A (zh) * | 2017-05-31 | 2017-08-04 | 深圳智慧能源技术有限公司 | 自冷却引射式燃烧装置 |
| CN107013912B (zh) * | 2017-05-31 | 2023-09-19 | 深圳智慧能源技术有限公司 | 自冷却引射式燃烧装置 |
| WO2019001486A1 (zh) * | 2017-06-28 | 2019-01-03 | 青岛海尔洗衣机有限公司 | 燃烧筒、加热装置及干衣设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3113416C2 (de) | 1989-11-23 |
| DE3113416A1 (de) | 1982-10-21 |
| ATE15536T1 (de) | 1985-09-15 |
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| CA1192829A (en) | 1985-09-03 |
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